[发明专利]自适应控制自组织跳频网络频率的方法

权利要求书

1.一种自适应控制自组织跳频网络频率的方法，具有如下技术特征：在由多个地位均等网络节点构成的自组织跳频网络中，每个节点包含一个频率自适应控制功能实体，每个频率自适应控制功能实体包含通过无线信道传输无线信号的跳频发送单元、跳频接收单元，以及向跳频发送单元和跳频接收单元发送跳频序列、数据报文的频率控制单元；在自适应频率控制过程中处于对等地位的每个节点，均以本节点感知的邻居信噪比及干扰情况为控制参数，在相互感知邻居节点的信噪比及干扰情况的基础上，自动从工作频段内的所有频率中选择最合适的频率集作为本节点的发送跳频频率集，利用纯分布式的交互与控制策略，计算新的发送跳频频率集，计算完后生成频率集通告报文，并确定可靠传输所需的发送次数，自动调整控制报文的发送次数，自适应控制自组织跳频网络的频率；

频率控制单元根据邻居节点报告第m个邻居报告的频点f_i的干扰程度值d_i(m)，M表示本节点的总邻居节点数目M，计算工作频段内每个频点f_i对应的干扰程度平均值根据记录的邻居节点的干扰程度值信息，计算新的发送跳频频率集；针对原发送跳频频率集S中的每个频点f_sj，令工作频段内的所有频点集合I＝{f₁,f₂,...,f_i,...,f_I}，原发送跳频频率集S＝{f_s1,f_s2,...,f_sj,...,f_sJ}，计算新的发送跳频频率集S'，S'＝{f_s1',f_s2',...,f_sj',...,f_sJ'}；根据工作频段内的所有频点的干扰程度值集合和不属于原发送跳频频率集的其它频点的干扰程度值集合若或者则f_sj'＝f_sj；否则，每个节点的频率控制单元根据预置在频率控制单元里的参数表SNR-P_e和邻居节点报告的接收本节点报文的最差信噪比，查找SNR-P_e表获得误比特率为P_e，依据记录的每个邻居节点接收本节点报文的平均信噪比，确定可靠传输需要连续发送的次数N；其中，参数表SNR-P_e是表示网络采用的调制方式下所对应的信噪比与误码率的映射关系；

频率控制单元根据预置在频率控制单元里表示可靠传输所需的包传递成功率的最低要求的网络参数P_c，读取频率集通告报文的包长为L_b和包传递成功率要求根据预置在频率控制单元里的传输允许的最大发送次数N_max和误比特率P_e，计算可靠传输需要连续发送的次数

其中，ceil(·)表示向上取整；

每个节点的频率控制单元以Δt为间隔，连续N次向跳频发送单元送频率集通告和包括新的发送跳频频率集S'与当前发送序号PN，PN等于N减去已发送次数的报文，全部发送完毕后，切换发送跳频频率集，本节点的频率控制单元切换自身的新的发送跳频频率集S'，将新的发送跳频频率集产生跳频序列发送给跳频发送单元；并且每个节点的频率控制单元一旦接收到邻居节点发送的频率集通告报文，则提取新的发送跳频频率集S与发送序号PN'，并计算切换时间等于(PN'-1)·Δt，切换接收跳频频率集，等待切换时间后将接收该邻居节点的接收跳频频率集切换为S，将接收跳频频率集S产生跳频序列发送给跳频接收单元；

自组织跳频网络开通运行以后，节点j向邻居节点i与k发送数据报文，节点i与节点k分别向节点j发送信噪比及干扰通告报文、携带平均信噪比及干扰程度值信息；节点i与节点k在帧周期的数据通信时间接收数据报文并进行信噪比测量与统计，节点j收到邻居节点i与k发送的信噪比及干扰通告报文后，在帧周期的干扰检测时间进行干扰检测，计算发送跳频频率集，获得每个频点的干扰程度值，并确定可靠传输所需的发送次数N；然后，节点j以Δt为间隔，连续N次向邻居节点i与k发送频率集通告报文，携带新的跳频频率集及当前发送序号PN，邻居节点i与k接收到节点j发送的频率集通告报文后提取频率集及当前发送序号，同步更新接收节点j的接收跳频频率集，全部发送完毕后更新发送跳频频率集；其中，报文的内容主要包括接收每个邻居节点的平均信噪比及本节点在每个频点的干扰程度值信息。